Manual de Hornos Eléctricos para Industria o Artesanía (versión pública)

MANUAL DE HORNOS ELÉCTRICOS
PARA INDUSTRIA O ARTESANÍA

Julián Sadi Lassus Gubitosi

Prólogo

Esta publicación intenta llenar el vacío de información existente en lo referente a los
siguientes temas: proyecto (diseño), construcción, cálculo, mantenimiento y
reparación de hornos eléctricos para industria, artesanato o laboratorio.

Si bien en modo alguno deberá considerarse este modesto trabajo como obra
académica o erudita, mucho menos pretende ser una colección de recetas (al estilo
de Doña Petrona) o un simple divertimento o hobby.

Apenas constituye el intento de acercamiento de la o el lector a los temas
considerados más importantes, intentando lograr la mayor sencillez posible para
hacerlo accesible, aunque evitando caer en simplificaciones excesivas o
esquematismos que lo transformen en algo totalmente inoperante.

Por este motivo, y además porque el autor no es ingeniero, ni cosa parecida, y
porque sus lectores seguramente no lo sean, utilizaremos la física y matemática que
sean indispensables. Sin embargo, en muchos casos citaremos algún ejemplo o
referencia a bibliografía para que no quede la idea de algo completo o acabado,
sino apenas de un camino a recorrer mediante una metodología de trabajo a ser
aplicada.

Julián Sadi Lassus Gubitosi
Edición 27 de febrero 2024
Montevideo, Uruguay.

Este manual es fruto de años de experiencia y como todo con el
tiempo se puede enriquecer a través del intercambio. Si el o la lectora considera
necesario sugerir cambios lo puede hacer. Ya sea para modificar lo que no esté
claro o agregar una "fe de erratas". Para esto les agradecemos escribir a

juliansadilassusOgmail.com y/o f.apudmarquezOgmail.com

Manual de hornos eléctricos para industria o artesanía

Índice

AdVertencia ..oocooonccoccncnconcncinon 1

Cap E HOMO: derrocar 3-12

Cap Il: Aislación .........oo.ooo........ 13 - 30 (acceso restringido)
Cap lll: Resistencia .................. 33 - 48 (acceso restringido)
Cap IV: Construcción ............... 49 - 70 (acceso restringido)
Cap V: Control ...ooccoccccocccccccc o. 71-84

Cap VI: Mantenimiento .............. 85 - 90

Cap VII: Reparaciones .............. 91 - 102

Agradecimientos ...oooccoccoccncocoo. 103

EDO lts 105

Manual de hornos eléctricos para industria o artesanía

Antes de continuar con la lectura se recomienda tener presentes las siguientes
consideraciones cuando debamos encarar la construcción o incluso la reparación
de un horno eléctrico.

El horno no es un objeto estático sino algo tan vivo como el fuego que lo alimenta y
necesariamente tanto la metodología como la selección de materiales a utilizar
deberán valorarse en un proceso a futuro.

Vale decir, debemos prever siempre el comportamiento de sus elementos a través
del tiempo. Obviamente para que esta predicción sea correcta y no exponernos a
lamentables consecuencias es imprescindible tener una base de teoría mínima (que
no solo está en este manual), que está acompañada por todo aquello que años de
experiencia me aportaron y que intento transmitir.

Por lo tanto, sería bueno seguir estrictamente las reglas básicas sugeridas que
entiendo validas por estar debidamente avaladas por mi conocimiento teórico y
años de observación del comportamiento de los elementos o partes del horno.

Aunque jamás descarto la mejora o innovación, sino que más bien la recomiendo.
Sin embargo, no debemos confundir jamás innovación (asociada a mejoras viables)
con la simple improvisación carente de sustento teórico o experimental. Ya que ella
sin duda nos conducirá a resultados desastrosos. Hay ejemplos sobrados de mis
afirmaciones en la actualidad para no descartar esta advertencia.

Es así que por ejemplo ante la eventual aparición en el mercado de nuevos
materiales jamás utilizarlos antes de una evaluación seria y pormenorizada de su
desempeño mediante una evaluación teórica y experimental lo más completa
posible. Más allá de las excelencias que nos sugiera el vendedor que por supuesto
no necesariamente tendrá un aval teórico sino más bien un interés económico.

Capítulo |
HORNO

Capítulo I: HORNO

Introducción

Llamaremos horno a un espacio separado físicamente del ambiente por paredes
térmicamente aisladas donde generamos la temperatura necesaria para el proceso
requerido. Este puede ser; fusión, calcinación, sinterización (cocción cerámica), etc.

Para la construcción del horno debemos considerar 3 elementos constitutivos:

1) Los elementos soporte de las paredes (estructura o esqueleto metálico).

2) Los materiales aislantes que conforman las paredes. Su selección y manejo
constructivo.

3) Los recursos caloríficos con que obtendremos la energía para calentar el
horno a la temperatura deseada.

Si bien en esta obra nos limitaremos al uso de energía eléctrica como fuente de
calor por efecto Joule (resistencias), todas las consideraciones sobre la aislación
requerida y el cálculo de la energía necesaria, donde la unidad será
kilocalorías/hora (Kcal/hr) serán igualmente válidas si la fuente de calor fuera otra
(por ejemplo; gas o leña).

Al efecto, se incluye una tabla 1.1 con valores aproximados de equivalencias
térmicas para diferentes combustibles. Los motivos para limitarnos como fuente al
efecto Joule son dos:

1) La experiencia laboral del autor está básicamente circunscrita a esa
tecnología.

2) Por razones prácticas de costos, construcción y disponibilidad de materiales.
También presentan mayor facilidad de control con dispositivos electrónicos
de proceso. Por estos motivos es en la práctica la más utilizada.

Tabla 1.1 Poder Calorífico. Algunas equivalencias

material Kcal / Kg

gas 11500
carbón 3000 a 6000

leña 2700 a 4600
gasoil 14500

Capítulo I: HORNO

Estructura del horno

En este tema no manejaremos elementos puntuales del proyecto o consideraciones
sobre resistencia mecánica, o recursos técnicos constructivos que corren a cargo
del herrero o artesano que confecciona la estructura, dado que eso depende en
forma directa de:

Tamaño del horno.

Rango de temperatura del horno.

Tipo de aislación empleada.

Trabajo que realice el horno, es decir para qué tarea está diseñado.

Insisto: esta guía trata de hornos. No es manual de herrería. que por cierto existen y
buenos profesionales en el rubro. En consecuencia sólo tendremos en cuenta

consideraciones generales que quien construya la estructura deberá respetar si o si
dado que condiciona las etapas siguientes (construcción de paredes aislantes, etc.).

Los recursos técnicos, herramientas, etc. los determina libremente el constructor.

En resumen, una estructura no es un simple cajón que rellenamos con aislantes y
donde colgamos las resistencias.

En principio los formatos generales de estructura para un horno eléctrico son tres
que se describen a continuación, aunque pueden existir otros.

1) Cuadrangular: normalmente la base es cuadrada dado que las placas de
carga lo son. La altura usualmente es mayor que los lados de la base para
cerámica, para cobre esmalte por ejemplo es al revés. También normalmente
la puerta es lateral (hornos para cocción cerámica por ejemplo)

2) Prismático: de base cuadrada o rectangular con puerta superior (tipo tapa)
como los usados en vitrofusión.

3) Cilindrico: en este caso la tapa será el techo y (salvo vitrofusión) colocaremos
las resistencias en aros horizontales en la pared.

Materiales a utilizar

La estructura del horno usualmente es construida en hierro ángulo soldado, salvo
que para algún formato pequeño se utilice pronto-metal para construcción artesanal
sin necesitar soldadura. Para el revestimiento exterior de la estructura pueden
utilizarse distintos materiales:

Capítulo |: HORNO

El material ideal sería chapa de acero inoxidable (espesor 0,5 mm, calidad
304). En este caso tendremos una larga vida útil por su excelente resistencia
a la corrosión. Sin embargo, el aspecto negativo es su elevado costo de
material así como también la dificultad material de su construcción, por su
dureza que la hace difícil para cortar y perforar.

Chapa de aluminio. Su resistencia mecánica es inferior y también su
resistencia a la corrosión. Puede utilizarse en 0,5 mm de espesor. Si bien
para hornos medianos o más deberíamos optar por al menos 1 mm de
espesor.

Chapa negra o zincada de hierro. En este caso nunca menos de 1 mm de
espesor (no es aconsejable por baja resistencia a corrosión). Aunque de
tomarse esta opción primero deberá ser absolutamente limpiada y
desgrasada luego fosfatada (ácido fosfórico, ironfox). Recién después de
secado el fosfatado limpiar con lija suave y entonces sí aplicar la pintura.

Fibrocemento: disponible como saldo de demolición del antiguo *dolmenit' o
como materiales similares actualmente disponibles. No tiene problema de
corrosión, pero sus 2 inconvenientes son;
- posible fractura o deformación por el calor.
- su peso en kilos es muy superior a las metálicas (aunque tal vez
aporta un valor mínimo de aislación).

Es posible utilizar la combinación de ambas con excelente resultado (hierro
chapa de acero y fibrocemento) . Así por ejemplo la empresa El Tejado utiliza
en todas las caras acero inoxidable. Salvo;
- techo (la superficie es ideal para secado de piezas)
- fondo y puerta; porque entonces la salida de resistencias queda
perfectamente aislada.

Capítulo !: HORNO

Página anterior: foto de uno de los primeros hornos de ladrillo y manta construidos por
Julián Lassus. Arriba: Horno de manta para cerámica. Abajo: Horno de manta para
vitrofusión. Ambos construidos siguiendo las indicaciones del autor.

Capítulo l: HORNO

Reglas básicas que deberá considerar la persona que realiza la
tarea de herrería para la estructura del horno:

1) El piso debe soportar el peso total de la carga, así que salvo hornos de
ensayo menores a 15-20 cm, deberá tener del lado inferior o exterior nervios
o costillas sean T o ángulo para soportar las columnas del piso.

2) Jamás el hierro angulo del cajón, puerta o tapa estará a menos de 4 o más
centímetros de la cara interna de fuego (mejor aún 5 o 7 cm) salvo para
horno muy pequeño o para menos de 800” C. De no respetar esta distancia
el metal de la estructura se corroerá y aún se deformará.

3) Si la puerta es lateral, la tapa superior o techo jamás será fija porque no
permite la construcción de las paredes aislantes. Deberá tenerse especial
cuidado con el dimensionado y solidez del mecanismo de soporte y giro de
la puerta, para que aguante el peso del material aislante y lo haga sin bajar u
oscilar. Esto sin dudas es más importante cuanto más grande sea el horno.

Para completar el tema se adjuntan en las siguientes páginas esquemas de
estructuras tipo. Las medidas o dimensionado de los materiales dependen de la
medida interna real y del espesor de las paredes aislantes.

a) cerámica
b) vitrofusion
c) ensayo 20 x 20 cm

Para el caso del último esquema (página 12) jamás utilizar a éste
como método general válido para construir hornos en otros formatos o medidas.
La determinación del formato, medidas y técnicas constructivas en este caso
puntual no responden a un capricho personal. Son resultado de un prolijo estudio
de factibilidad, eficiencia y sencillez con el menor costo posible de materiales y
mano de obra. Este estudio condiciona por lo tanto las medidas, formato y
metodología constructiva. En consecuencia deslindo toda responsabilidad sobre
resultado adverso o su eventual corrección si este proyecto fuera alterado.

Capítulo !: HORNO

CHAPA FONDO

+ ANTES
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Capítulo !: HORNO

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Capítulo !: HORNO

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Capítulo V
CONTROL DEL PROCESO

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Ciclo de horneado: medición y control del proceso

La opción más elemental sería por supuesto la medición (indicador y termocupla
(TC)) y efectivizar el control manualmente (no automático) mediante subidas y
bajadas de la o las llaves que energizan el horno.

Para este caso valen dos presunciones, escritas a continuación:

a) Suponemos al operador muy atento al proceso y conocedor del mismo.

b) Suponemos un horno correctamente construido y cargado. Si no fuera así,
no sería viable. En todo caso, es difícil la obtención de resultados correctos
en el material procesado.

Distintos tipos de controles de temperatura

o£
30

ccrroo

MUA

po
pz |

-

73

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Hoy en día, lo usual es contar con controles que actúan automáticamente en todo el
proceso. Aunque pocos, actualmente existen controladores del tipo “antiguo”, con
lectura analógica (medición con aguja). O con lectura digital, pero con control
analógico. Hay también algunos con lectura digital y salida de control digitales pero que
(a excepción del PID) solo actúan como on-off. Vale decir que habilitan calor hasta S.P
asignado, y lo inhiben superado dicho S.P.

Los controles P.1.D. (Proporcional Integral Derivativos) son aquellos que incluyen en
su construcción, etapas electrónicas que pueden detectar las variables de tiempo y
curvas de calentamiento durante un proceso, y compensar y corregir en forma
dinámica la potencia entregada a los calefactores con lo cual se optimizan los
tiempos reales que se necesitan para llegar a la temperatura deseada. (Se explica
más adelante).

SP (set-point) es la temperatura en *C elegida, ya sea para fin del proceso o su
llegada a un tramo del programa

En todos los casos sería imprescindible la conexión del sensor, es decir la TC y la
correcta conexión de la salida de control al dispositivo que gobierna el calor en las
resistencias.

Este dispositivo será un relay mecánico (contactor):

CONTACTOR

SIMBOLO

1 1 3 ¡5 [9

Rd...

www.areatecnologia.com

(o ambos a la vez, no usualmente)

74

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

De todas maneras, tanto los análogos como los digitales disponen de protección
por si hubiera interrupción (rotura) del sensor (TC) o del cableado del mismo hasta
el control.

Si sucediera alguna de estas dos últimas condiciones; si el horno está apagado no
será posible prenderlo; y, si ya hubiera iniciado el control interrumpe la cocción
hasta que se sustituya TC o restablezcan cables dañados.

Cuando el sensor o TC se corta, se visualiza de diferentes modos según el control
medidor con el que se opera. Para los más antiguos (aguja) la misma se desvía al
máximo de temperatura y el led indicador se apaga, por ejemplo. En los digitales
podemos tener las siguientes informaciones de sensor cortado, según tipo y
modelo.

—

lectura máxima posible (por ejemplo 1400 *C).

aparece O.L en la pantalla del controlador.

aparece arriba en vez de *C, una línea de rayas o puntos.
aparece señal Er (error) u otra similar, en vez de lectura en *C.

(e)

B30uauN-

El sensor es polarizado, hay un lado positivo (+) y otro negativo (-)
Para los viejos analógicos en caso de TC invertida (+ al - y - al +); el horno iniciará,
pero nunca cortará. Para los de lectura digital si TC está invertida; el horno iniciará
indicando un signo negativo (-) antes de la lectura. En algunos esa condición podría
hacer como vimos antes que el horno inicie y nunca corte, pero en los más
modernos, simplemente apagará. Lo hace entonces en el SP mínimo configurado
mínimo y como él mismo nunca supera los -150 *C, no existe peligro de seguir de
largo. Cabe mencionar que no significa que, aunque los digitales sean superiores,
los antiguos deban ser descartados dado que (si no tienen fallas) serán igualmente
confiables en su medición.

METAL 1 3
99 METAL 2 —=
METAL 1 +

A

79

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Pasemos a ver los modelos más avanzados de controles que actualmente se usan.
Generalmente todos los digitales sencillos, aunque carezcan de rampa, meseta y/o
programa, si permiten control P.!.D.

Para los modelos avanzados, que permiten ejecutar rampas, mesetas o programas
(aunque siempre incluyen P.!.D) no mencionaremos nunca configuraciones
puntuales, sino apenas consideraciones válidas para todos. Por la sencilla razón de
que hay tantas configuraciones y tantas simbologías para señalar sus parámetros
como marcas o modelos de controladores existen. También sucede algo similar
para modelos o variantes de ellos del mismo fabricante. Por ese motivo, se
recuerda que este manual no es una enciclopedia, y no puede incluir información
tan gigantesca.

Es claro que al momento de conocer el controlador con el que se está operando, se
debe acceder al manual del fabricante el que eventualmente se podrá encontrar en
internet.

Consideraciones generales: Tipos de sensores termopares y
polaridades. Válidas usualmente para toda marca y modelo.

La primera es la correcta configuración del sensor; en nuestro caso es la
termocupla (TC), aunque también existen otros sensores. Dentro de las TC no hay
un tipo sino varios. Cada uno entrega al control diferentes milivolts (MV), por este
motivo la configuración debe ser la correcta, para no tener errores de lectura.
Habitualmente utilizaremos TC del tipo k. Cada tipo responde a una aleación
metálica específica, y dentro de un mismo tipo pueden ocurrir variaciones según el
fabricante. Más allá de esto, el tipo k entregará al control idénticos MV para la
misma temperatura.

100

0 500 1000 1500 1800
Temperatura (*C) 76

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Se debe mencionar que para todos los casos TC k, las hay de distintas longitudes y
también de diferentes diámetros de alambre. Nunca conviene usar aquellas de
menos de 20 cm de longitud. En lo referente al diámetro de alambre, para una
duración aceptable solo se emplea TC de 1,6 mm para 1000 - 1060 *C y 2 mm para
1100 - 1180 *C, y si fuera posible de 3 mm para 1180 - 1250 *C.

Es muy importante la correcta conexión de la TC. Su conexión al dado de unión
deberá ser neta. Con dado de loza, nunca plástico. Si fuera necesario limpiar
conexiones con lima o lija el metal de la TC y/o el cable de la conexión.

Pruna dies rra ade Ditararios did ai E 3r3
Deisrens de polar el

La TC debe aparecer en el interior del horno entre 1 a 3 cm (2 cm). En cuanto a la
salida en el dado es recomendable que la misma no esté contra la pared exterior
del horno. Debe procurarse que el dado de conexión nunca se caliente mucho, y en
lo posible que trabaje lo más cercano a la temperatura ambiente. Se recomienda
una distancia de al menos 5 cm del dado hasta la pared exterior, o aún más si fuera
posible. Para su conexión (si se respeta lo anterior) no es necesario usar cable
compensado. Cuando la distancia con la pared exterior sea menor a 5 cm si se
sugiere su utilización. Con o sin cable compensado, y como el sensor es polarizado
siempre se deberá verificar si la conexión es correcta.

Para ello, una vez conectada la TC al control este pasará a indicar la temperatura
ambiente, si entonces calentamos con un encendedor la punta de la TC debe leerse
automáticamente en control un ascenso de temperatura. Si así no fuera invertir
conexiones de la TC en el dado de loza.

Cuando no hay cable compensado si calentamos, no la punta sino el dado de loza
(cold junction), el aparato no indica variación de temperatura. Si hubiera
compensado, al calentar el dado el control indica descenso de temperatura.

17

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Cómo funciona un Termopar
Construcción y tipos de sondas de temperatura

d Cold
Hot . Junction

Junction :

Wire Type A

Wire Type B

Pero si al calentar el dado aumenta la temperatura, se deberá invertir la conexión
del compensado al pirómetro (no la de la TC).

En todo caso siempre al iniciar el ciclo de cocción, aunque el proceso sea
automático, verificar que todo esté normal y la temperatura va en ascenso.

No olvidar que el compensado corrige un error de lectura menor al real, pero su
conexión invertida actúa al revés, duplicando dicho error.

Tipos de salida de potencia

Lo segundo, una vez conectado el sensor es seleccionar el tipo de salida.
Usualmente tenemos salida relay (si hay contactor) o salida pulso, con su positivo y
negativo respectivamente que deberán ser conectados correctamente (con triac o
SSR ).

78

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Esquema simple de un control para resistencias de baja potencia (< 1 kw).
No necesita contactor o relé de estado sólido. Pero así no funciona para los hornos,
se quemaría porque no puede manejar el consumo de las resistencias !!!!

+ Relay output + SSA + Thermocouple
+ Voltage output e Cycle Controller + Platinum resistance thermometer
e Current output + Power Controller Controlled object + Thermistor

Temperatura Controller

Controller

Control signal

Esquema práctico real para un horno de potencia. El módulo “Controller” puede
ser un contactor, un relé de estado sólido o un proporcionador de potencia, como
vimos antes.

En tercer lugar, debemos configurar el controlador para activar las resistencias (por
debajo SP) como control (Ctrl, por ejemplo). También podemos configurar alguna
alarma como salida de control, habiendo configurado también el modo de
activación de la misma variando (según control) pero habitualmente tomando Lo (o
sea salida activada hasta SP, momento en que se desactiva).

Podría haber más de un alarma, la que tal vez sea apenas información y/o aún
salidas. De todas maneras, no me extenderé más porque, repito, hay variantes muy
diversas para los distintos controladores y/o modelos. No obstante, hay un
concepto general que será válido para cualquier control, y es saber que el control
solo puede actuar como freno. Es decir, efectuando cortes para enlentecer el horno
cuando avance más rápido de lo que corresponde, y contrariamente nunca podrá
acelerarlo.

Por ejemplo, si quiero una cocción en 12 horas a 1040 *C (que técnicamente es un
absurdo) el control si puede hacerlo. Pero si quiero alcanzar 1000 *C en 30 minutos
el controlador no podrá hacerlo. Salvo el caso específico cuando el horno haya sido
diseñado y calculado para este fin.

Por último algunas consideraciones elementales sobre algo ya mencionado pero no
explicado. Usualmente el control dispone del algoritmo denominado PID
(Proporcional Integral Derivativo). Si Pb = 0.0, significa algoritmo PID desactivado y
el control pasará a operar en modo on/off.

F8

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Advertencia: no confundir este on/off con lo visto al inicio cuando se mencionaron
los controles antiguos. En este caso el control si efectúa rampas, mesetas o
programas, simplemente no usa el PID. Para hacerlo sencillo (porque para nada lo
es); si fijamos Pb + 0. 0, el control no espera el SP fijado y entonces dependiendo
del conjunto de parámetros PID elegidos, el control actúa mediante pulsos breves
de distinta duración y a diferentes distancias respecto al SP dado. Dicho de otra
manera, el control intenta y logra los parámetros para un proceso dado, siempre y
cuando fueran correctamente marcados.

A modo de analogía, actúa como un conductor que va tocando el freno o el
acelerador con suavidad para estacionar en un punto exacto, ni antes ni después.

Control E

0 10 20 30 40 50 60 70
Control Pl

0 L 1
0 20 40 60 80 100

Control PID

La línea azul es el Set Point o temperatura deseada. La línea naranja es la curva real de
la temperatura.

El PID entonces casi cancela la “inercia térmica”. Es decir, por ejemplo, que el
horno aunque ya esté apagado, suba por encima del SP. No obstante, si la o el
lector fuera observador sabrá que la inercia térmica o deriva, es muy fuerte cuando
el horno recién arranca (apenas arriba de la temperatura ambiente) y si está vacío.
Pero disminuye significativamente si el horno está cargado y mucho más tanto más
alta es la temperatura que alcanza el horno. De modo tal que al llegar al o los SP
intermedios o finales resulta insignificante.

80

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Las excepciones serían por ejemplo; hornos y/o procesos muy especiales, como
ser uso en laboratorios donde se requiere si o si la actuación en PID. De no ser así,
en mi opinión, es preferible no usar PID y dejar Pb = 0.0.

Afirmo esto porque si bien el algoritmo fue diseñado para eliminar la inercia del
proceso, si sus parámetros tienen valores incorrectos, sucede exactamente lo
opuesto. No mejoramos si no empeoramos el desempeño correcto del controlador.

Repito lo ya anteriormente afirmado: no hay una receta común a todo proceso para
fijar los parámetros. Para distintas curvas como ser; vidrio, bizcocho, esmalte,
ciclos rápidos o más lentos, habrá distintos valores.

Por supuesto, es inviable intentar determinarlo al tanteo. Pero el aparato nos ofrece
un recurso que es Atun que es autosintonía. Normalmente siempre preferimos la
opción Atun no.

En todo caso si suponemos necesario el PID debemos marcar Atun yes. Entonces,
no el usuario, sino la propia máquina hace tanteos o ensayos. Y ella si logra poder
asignarle el valor adecuado a cada parámetro. No obstante, esos valores así
obtenidos, sólo serán válidos para el proceso o programa por Atun elegido.

Es así que si mantenemos esos valores logrados con la paciencia que tienen las
máquinas, y los mantuviéramos para otros procesos ya no serían válidos (o mas o
menos si, o peor que sin PID). No nos queda otra que otra vez marcar Atun yes y
que al controlador le vaya bien (y ojalá a nosotros también).

Antes de terminar el capítulo (ni quiero ni puedo extenderme sobre la inmensa
cantidad de controles hoy disponibles) debo aclarar lo siguiente: la utilización de
controladores para mejorar el desempeño de un horno correctamente hecho,
cargado también correctamente, sin duda es aconsejable ya que optimiza el
proceso. Ahora en cambio, si intentamos asignar al control la tarea de lograr un
buen (aceptable) resultado para un horno pésimamente construido y peor si
también está mal cargado, la cosa cambia.

Tal vez logremos algo aceptable, pero sin duda alguna, en especial considerando
que el control debe frenar, y/o sostener el horno especialmente al aproximarse al SP
final (sabiendo lo que vimos en el capítulo ll sobre convección y radiación máximas
en ese entorno) afirmamos: que lograr un buen resultado, entonces quizá no es
imposible, pero lo que sí es seguro es que lo lograremos con un derroche de tiempo
y Kw fenomenales.

Lo que digo, no es una especulación teórica, ya que recuerdo haber construido no
uno sino muchos hornos que utilizando simples controles análogos on/off sin

81

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

atenuar subida al SP ni meseta, lograron excelentes resultados en ciclos cortos. Por
lo tanto, no es mi opinión, sino la de aquellos para quienes construí aquellos
hornos. Me refiero, eso sí, a cocciones cerámicas. La excepción por supuesto es el
vidrio y hornos para laboratorio, donde salvo manejo manual por artesanos muy
experimentados, siempre es aconsejable el uso de controlador por las
características del proceso requerido.

Ya señalamos que el control de potencia de las resistencias utiliza la señal de
control del controlador para conectar o desconectar las mismas a través de un
contactor o de un triac (recordar que SSR = triac + opto acoplador triac).

Si utilizamos contactor el mismo debe poder manejar la potencia requerida con
holgura. La misma consideración vale para el SSR.

Ejemplo: en un horno de 30 A, no vamos a usar contactor o SSR de 20 A. Si el
proceso tuviera requerimientos excesivos como encender-apagar en forma muy
frecuente y en pequeños espacios de tiempo, el contactor estaría sujeto a desgaste
mecánico severo. En particular si tenemos histéresis muy baja (0 - 1,2). En ese
caso, preferimos un triac porque el semiconductor no sufre desgaste mecánico.

Aunque es básico saber que un triac, más allá del valor máximo para el que fue
construido deberá tener un disipador adecuado. Si el disipador actúa por libre
convección (sin turbina) deberá tener una superficie tal que tenga aproximadamente
>35 cm? / A que deba controlar. Si el disipador en vez de color plata sea negro
mate, su temperatura será aproximadamente un 20% inferior. Sin embargo,
utilizando turbinas (convección por aire forzado) según la velocidad del aire, ese
disipador podrá disipar 5, 10 o más veces el amperaje antes señalado como límite.

Tendremos presentes estas consideraciones porque si utilizamos un contactor
excedido, la falla más frecuente es circuito abierto (no conecta las resistencias) y
debe sustituirse. También podría (aunque es muy poco frecuente) quedar en corto
(no cortar resistencias) esto si es grave, ya que el horno se pasa. Es decir, no se
apaga. En cambio, si un triac, el que siempre debe generar calor al controlar la
resistencia se sobrecalienta (> 80 *C) es diferente en esas condiciones también el
dispositivo podría tener cualquiera de las fallas como los contactores. Es decir,
circuito abierto (horno no calienta) o producir la falla más frecuente para los triac es
quedar en corto (parcial, si se recupera al enfriar) o permanente. La desgracia es
que en los 2 casos (parcial o permanente) el horno ya no se apaga. Entonces no
solo perdemos el triac, también el propio horno será perjudicado y la carga
estropeada.

82

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

Existe no obstante un recurso preventivo si hacemos los mismo en un horno
mediano que deberíamos hacer en uno mayor (en los más grandes no se utiliza un
solo triac sino varios, según los Kw controlados). Si en el mediano utilizamos 2 triac,
y 1 falla (corto), aunque el horno no apague totalmente, tampoco se pasa de fuego.
Solo debemos cambiar el que falló, pero no estropeamos ni horno ni carga.

Ejemplo práctico de un proceso de calefacción.

Para terminar, vemos un ejemplo de curva hipotética, para uno de los controles más
comunes y apenas como referencia, porque ya dijimos sólo las consideraciones
generales son válidas.

Crearemos entonces una curva tipo (no real) y simplificada para cerámica y con
control Novus 480D RP versión 5

Con toda seguridad, el control y el horno no tendrán dificultad alguna para ejecutar
el proceso. Lo veremos mirando la salida out que aparece de acuerdo a la orden del
control para activar la salida.

Pero si el horno fuera o estuviera por falla muy lento, o si pedimos un tiempo
demasiado breve para pasar de 600 a 1100 *C sucede esto:

1) el control no regula (out siempre visible)
2) el valor superior (t. horno) resulta inferior al valor teórico del proceso (abajo).

En ese caso si el retraso real del valor teórico se debe a fallas se deberá reparar el
horno. Si simplemente asignamos un tiempo demasiado breve, el intervalo entre
600 a 1100 *C, únicamente le asignaremos un valor mayor, hasta que el control y el

83

Capítulo V: CONTROL DEL PROCESO

horno puedan coincidir. En el caso de utilizar la opción de rampa-meseta sucederá
algo similar.

En conclusión, para evitar dichos inconvenientes existe un recurso muy sencillo.
Las máquinas pretenden obligar al horno a efectuar subidas y/o bajadas a
velocidad constante pero el proceso real no es así.

El ascenso de un horno (trabajando a potencia máxima y sin usar ningún
controlador) no responde a una recta, sino a una curva exponencial que en
cualquier horno (a + temperatura y en + tiempo culminará en una asíntota o línea
horizontal no superandola). A esto último en capítulo anterior denominamos
“anclaje”. Se produce cuando el calor perdido iguala al proporcionado por sus
resistencias.

Si solamente efectuamos un ciclo de prueba, sea este con carga real o meramente
simulando la misma con placas, columnas, etc. y graficamos en el eje x el tiempo y
eje y temperatura, obtendremos la curva madre (real posible). Como esta podría
tener variantes, ya sea por voltaje de la red o variantes en la carga, tomaremos a
esta como valor máximo posible y nos situaremos algo por debajo al programar.
Por ejemplo (gráfica abajo): sabemos que si pedimos al control subir 500 *C de 600
a 1100 en 210 minutos si puede (línea entera), pero si le pedimos lo mismo entre
600 y 1100 pero en 105 minutos no (línea punteada).

Moraleja: ningún controlador puede hacer que un horno supere los parámetros de
tiempo (mínimo) y calor (máximo) que determinan los límites de su curva madre.

Ps Py

500

4 2 6

5 4 5
TIEMPO (HORAS)

Curva madre: curva línea entera. Programa viable: línea entera. Ejemplo de programa no viable:
línea punteada.

84

CAPÍTULO VI
MANTENIMIENTO

CAPÍTULO IV: MANTENIMIENTO

Sugerencias para mantenimiento

Lo primero que debemos tener claro es que tipo de horno tenemos. Es decir, para
qué tipo de trabajo y para qué rango de temperatura fue construido; si es un horno
para vitrofusión o cobre esmalte, por ejemplo. Si fuera uno de estos casos no
debemos intentar la cocción cerámica, menos aún de gres, no por una sino por
varias razones que sería muy largo de explicar. El caso inverso, si es posible. Un
horno de alta (gres) puede perfectamente utilizarse para cerámica a 1040 *C, y
también podría emplearse para vitrofusión. Siempre y cuando el controlador lo
permita.

De todas formas para la ultima opcion (vitrofusion) debemos tener en cuenta que:

1) Si en algún momento quedaran restos de vidrio en las paredes, y a
continuación realizamos una cocción a 1040 *C, o peor aún a más de 1100
*C el vidrio se fundirá por completo.

2) En esa situación, no solo las resistencias aun las paredes serían dañadas o
destruidas en consecuencia, por ejemplo si intentaramos agregar vidrio o
metales y quemar por encima de 1000 *C, lo haremos en el interior de piezas
cóncavas (no convexas) para evitar la caída de estos materiales.

Otros elementos que no deben ingresar a la cocción (en horno eléctrico o con
resistencias) son materiales orgánicos. Tanto da si fuera papel, plástico, madera,
etc. Todos estos al quemarse destruyen la película protectora de óxido de aluminio
que protege a las resistencias. En ese caso el ataque químico provoca fácilmente la
destrucción de la resistencia. Si eventualmente suponemos la presencia de estos
componentes orgánicos en pequeña cantidad, es necesario quemarlos a puerta
semiabierta para que sus vapores se disipen (hasta 400 - 500 *C) y recién entonces
cerramos.

Sin duda un elemento agresivo para las resistencias, sus conexiones y en particular
todos los dispositivos eléctricos o electrónicos del control de temperatura es el
agua. Por supuesto no podemos evitar la humedad ambiente, ni en zonas costeras
el efecto del salitre marino. Lo que sí podemos evitar a toda costa, es dejar el horno
o control a la intemperie, o la presencia de goteras sobre ellos por lo antes dicho.

Con el uso y el tiempo sucederá el desprendimiento de restos de pintura y óxido de
hierro.Por eso se sugiere remover con cepillo, teniendo la precaución de cubrir
antes el piso del horno para que no se ensucie) para evitar su caída sobre las
resistencias. El uso de aspiradora se recomienda solo para hornos de ladrillo o (solo

87

CAPÍTULO IV: MANTENIMIENTO

si la aspiradora puede regularse a mínima potencia) en los de manta que el cierre
de puerta resulte lo más perfecto posible, es imprescindible para una cocción
correcta. El cierre de la puerta con el marco del horno se deteriora luego de varios
años de uso, pero lo más usual es que sea por descuido. Tener presente no
lastimar el borde del cierre durante la carga o descarga, tanto al abrir como al
cerrar. Mover la puerta con cuidado de no dañar o arrastrar sus paredes. En
principio no abrir el horno cuando está aún en 500 *C, la recomendación es hacerlo
por debajo de 300 *C. La excepción evidente son

- Rakú: en este caso tener abierto el horno el menor tiempo posible.

- Choque térmico:solo utilizado (no habitualmente) para hornos de vitrofusion
Salvo las dos excepciones antedichas la apertura a alta temperatura no
debe efectuarse ya que el resultado es el deterioro, corrosión o hasta
deformación de la estructura, en particular la parte superior de la puerta y el
cuerpo. Ese deterioro también puede provocarse por un pésimo cierre; no
reparado o mal reparado

En cuanto al cuidado de las resistencias:

1) Tener presente lo ya mencionado sobre evitar la caída de materiales
extraños sobre las mismas.

2) Si eventualmente vemos una fuera de su canaleta o corrida en la
barra, intentar con delicadeza llevarla a su lugar y fijarla: cuando las
resistencias van en canaletas utilizar grampas en U (hechas con
alambre de resistencia, no por otro), si las resistencias están en barras
utilizar clavos de cerámica.

Si esto se realiza cuando el alambre apenas se desplazó del lugar, es
sencillo. Pero si ya la deformación, caída o amontonamiento de
espiras es muy serio, quizás sea necesario calentar las resistencias al
rojo para no quebrar.

La conclusión es simple: prolijarlas a tiempo para evitar males
mayores.

Podríamos agregar además otras reflexiones en el mismo orden, o sea reparaciones
mínimas de mantenimiento o aún aquellas que permitan “salir de paso” hasta una
eventual reparación mayor. En ese caso la o el lector podrían (no necesariamente
leer) pero al menos ojear el capítulo VII (Reparaciones).Después entonces bastará
un poco de paciencia y sentido común para que quien lea evalúe si le resulta viable.
Como ejemplo sería de tontos llamar a un electricista pra cambiar una lamparita

88

CAPÍTULO IV: MANTENIMIENTO

quemada, aunque mucho mas tonto seria “destripar” una tele o la computadora,
porque seguro es “un cablecito suelto”

Cómo cargar el horno
Si el horno tiene resistencias en el piso:

1) la placa inferior no deberá tocar las resistencias. Mantener al menos 1 cm de
distancia. Si la placa tiene el tamaño del piso deberá recortarse para dejar al
menos 1 cm o mejor aún 2 - 3 cm hasta la pared para tener una mejor
circulación de calor y al mismo tiempo proteger las resistencias de
sobrecalentamiento.

Las otras placas que siguen hacia arriba (su cantidad depende de la altura de las
piezas y del horno) tampoco deben ir pegadas a las paredes. Todo eso para permitir
la libre circulación del calor al interior, evitando la posible aparición de pisos con
temperaturas distintas.

También en el armado de pisos, se tendrá cuidado de no lastimar paredes
durante la carga y descarga. Si tenemos placas con más de 15 o peor 20
mm espesor lo aconsejable es descartarlas (NO sirven)

En cuanto a la carga propiamente dicha, se menciona dos casos diferentes:

Si el horno es de ladrillos, es mejor que la carga sea completa, ya que el proceso es
más eficiente considerando que aun vacío perdemos mucha potencia calentando
paredes dada la considerable masa térmica de las paredes.

Para hornos de fibra, como sus paredes tienen mucha menos masa térmica, podrá
cargarse solo medio horno sin perder eficiencia. Eso sucede porque el horno podría
entonces quemar en menos tiempo consumiendo menos kWh. Pero entonces
especialmente (aunque siempre conviene que así sea) la distribución de la carga
debe ser pareja. Entendemos a la carga pareja como la distribución de las piezas en
relación al volumen ocupado. Las piezas serán cargadas evitando su
amontonamiento, ya sea todo contra el piso dejando la parte superior libre, o
similar. Aun si debiéramos sumar alguna placa o columnas para lograr repartir la
carga. De otro modo y como pesa más la carga que las paredes podemos tener
cocción desigual (la masa térmica es directamente proporcional a la física).

89

CAPÍTULO VII
REPARACIONES

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

Procedimiento básico para efectuar una reparación

Los recursos necesarios serán además de por supuesto herramientas básicas como
pinzas, destornilladores, etc, un tester y una pinza amperimétrica, si fuera posible.

Si no se tuviera estos instrumentos, y aún disponiendo de ambos está el viejo
recurso del piloto o probador. Consideramos como tal un portalámpara con dos
cables de al menos 30 cms, la lámpara empleada será una de resistencia o
filamento de 40 o 60 watts. Nunca utilizar lámparas de bajo consumo, led y menos
los llamados probadores. Nada de eso nos sirve. Aunque las lámparas de filamento
Casi no se usan ya, es barato y fácil conseguirlas.

Imaginemos que nuestro único instrumento fuera el sencillo piloto, podemos hacer
milagros con él. Supongamos que:

Falla ++1

No enciende el horno y tampoco el control. Entonces verificamos si llegan 220.
Seguramente este sea el problema, y haya un llave o cable cortado en la entrada.
Otra posibilidad, es que no llegue corriente al control. Para lo cual se sugiere medir
con el piloto. Si llegara corriente al control pero no enciende el display obviamente
esto significa que el control se quemó. y el horno no puede andar.

Falla +t2

El control enciende pero no así el horno. Pueden darse tres situaciones; a) el control
está mal configurado, el sensor se cortó o la salida control cortada. Aquí también
nos ayuda el piloto para revisar las conexiones de cables; b) la salida del control
(sea relay o pulso) llega al relay o triac, pero a su salida no hay voltaje. Lo cual
significa que el contactor o triac se averiaron; c) si llega corriente al horno, pero este
no enciende, significa que la o las resistencias se cortaron en alguna parte. Y en
este caso, si las resistencias fueran en mono serie ninguna prenderá, mientras que
si fueran en más de una serie, quizás alguna esté cortada y otras no, pudiendo
verificar con el piloto cual serie e incluso cuál resistencia se cortó.

Todo esto es muy sencillo, pero la única forma de verlo fácilmente es por las
imágenes más que por las palabras.

93

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

Caso 1 Contactor (como monofasico)

Falla ++1

Si al tocar con una punta del piloto U y con la otra W la lámpara no se enciende
esto significa que la línea no tiene voltaje. Sin embargo, si entre U y W la lámpara
enciende pero no entre U” y W” esto será porque la llave general ( T.Q) está mal. En
este caso será necesario sustituir la llave.

Falla +t2

Piloto enciende en U” y W” pero no en 1 y 2 del control, en este caso esto será
porque algún cable se cortó. Si el piloto enciende entre 1 y 2 pero no enciende
display falla el control (sustituirlo). Cuando la salida es para contactor y el control
activo debe haber 220 entre A1 y A2 siempre y cuando no este sensor cortado
¡haya un error de configuración o el Sp sea menor a temperatura del horno (o
eventual falla control). En caso de que si llegan 220 entre A1 y A2 pero el contactor
no “chupa” bobina cortada (cambiar contactor) NOTA: Usualmente los contactos
de bobina dicen Al y el otro A2 y si hubiera más de uno marcado como A1 p ej son
iguales (conectar cualquiera de ellos).

Sin embargo, por ejemplo si contactor “chupa” pero no enciende piloto entre U” y
W” pero si entre U” y W” el contactor falla entre W” y W” y entonces solo unimos W”
a V” y W” a V” (ya anda) y dejamos para después la eventual sustitución del
contactor. Claro, si entrada y salida fueran trifásicas, este recurso no existe).

Nota. Como a la BOB del contactor llegan 220 AC es indiferente cambiar el cable
que iba de A1 a A2 y además claro llevar el que iba hacia A2 al A1

94

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

AUX. (No) A
1 2
Na >
PULSADOR,
2
22.0 v

Atención: Si el control fuera solo on - off A1 NO va directo al polo 1 de línea sino
como indica el dibujo 5.1 por el auxiliar del contactor y pulsador en paralelo
Entonces el horno solo inicia al pulsar boton arranque y apaga al alcanzar Sp (set
point) final (de conectarse directo tendríamos meseta permanente al llegar al Sp
final.

Caso 2 triac (SSR)

En este caso los primeros pasos son iguales; si el piloto no enciende entre U y W, la
línea está mal. Si enciende entre U y W, pero no de U' a W, la llave general está
mal.

También acá podemos usar el piloto para ver si llega 220 al 1 y 2 del pirómetro.
Pero no podemos ni debemos usar el piloto para comprobar salida pulso, que por
lo común son 4 - 13 V DC y 20 mA,maximo lo que solo podrá verificarse con tester.
Aquí no es como en los contactos de relay antes vistos; positivo va al positivo y
negativo al negativo, si o si.

Entonces si 220 llega a 1 y 2 del pirómetro y el display NO enciende, sustituir el
pirómetro. Si enciende el pirómetro, pero no hubiera salida pulso, al igual que para

95

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

el contactor podría ser que el sensor esté cortado o haya un error en la
configuración, o falla el control (verificar los dos primeros; si no llega pulso a SSR, y
si piloto no enciende entre U” y W”). Pero si tenemos salida pulso (llegan entre 4-12
V al positivo y negativo del SSR) y el piloto no enciende entre U” y W” (horno)
significa que el SSR se quemó y debe ser sustituido. Aun si el SSR encendiera su
led, ello solo nos dice que recibe el pulso, no que anda. Pero si tenemos que el
piloto enciende entre U” y W” aún sin pulso (sin orden del pirómetro para
encendido) peor; en este caso el SSR no está cortado, sino en corto circuito. Es
decir, no apaga y por lo tanto debe ser sustituido.

No termina aún la utilización posible de nuestro barato y sencillo piloto, para ello
veremos este otro ejemplo.

Supongamos que tanto pirómetro (controlador) y contactor o SSR andan bien y con
el piloto sabemos que si llegan los 220 a las resistencias pero ellas no calientan:

+--WWWWWWWWWW-+-+-WWWWW-+-+-WWWWWWWWWW-+

1 23 45 6

En este ejemplo tenemos una serie de lateral izquierdo, piso, lateral derecho, y por
lógica ninguna de las caras calienta. Dado que el piloto nos dice que llega corriente
(entre 1 y 6 enciende). Probamos entonces lo siguiente; con una punta del piloto
tocamos el 1 y con la otra el 2, y no enciende. Resistencia lateral sana. Si tocamos
3 y 4 y enciende, quiere decir que la resistencia del piso está cortada. Y por
supuesto, entre 5 y 6 no enciende.

Podríamos incluso utilizar el piloto para verificar el lugar exacto del corte. Al tocar
con la punta un trozo de rulo y con la otra el otro lado del mismo, si la lámpara
enciende sabremos que el corte está en ese intervalo.

Pero deberíamos hacer esto último, con el horno encendido. Por eso recomiendo en
vez de hacer esto, apagar todo, incluida la llave general (especialmente si hay SSR,
que corta un solo polo).

Entonces buscar visualmente el corte, o mover el rulo con cuidado para ver donde
se cortó.

Si fuera este el primer corte del alambre, incluso aún el segundo o tercero que
sucede, podríamos sencillamente “engancharlo”. Esto se hace estirando apenas y
con cuidado los extremos cercanos al corte y montando al menos 2 o 3 espiras.
Para estirar el rulo nos podemos ayudar de un soplete o similar para calentar el rulo,

96

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

ya que así se estira con mayor facilidad y no se corre riesgo de rotura. Una vez
hecha la unión, recurriremos al piloto para verificar que la reparación esté correcta.
Nota: Si ya tuvimos otros cortes en el sector lo mejor es cambiar toda la resistencia.
Entonces siguiendo con el ejemplo, sería cambiar la resistencia del piso, y
eventualmente si nos pareciera que los laterales no están muy sanos podríamos
cambiarlos también, ya que las resistencias trabajan en conjunto.

Ahora bien, si debemos cambiar las resistencias del horno, hay dos situaciones
muy distintas:

a) Si nuestro horno tuvo un desempeño correcto, es decir quema en un tiempo
razonable, y además la cocción resulta pareja en un lapso de tiempo de al
menos un año, simplemente copiamos.

Para ellos solamente desconectamos las dos puntas de salida, y sacamos
del horno la resistencia a cambiar. En caso de rotura en varias partes
debemos reunirlas todas, y si sucediera que falta un tramo, por ejemplo si se
fundió entre 3,5 y 10 cmt. no es grave.

Pesamos entonces en balanza (con error menor a 10 gramos) todo el
alambre. Luego medimos con calibre (precisión de 1/10mm), y no con cinta
métrica, el diámetro del alambre. Para ello puedo elegir las colillas de salida
que suelen estar más derechas y sanas. También será necesario medir, y acá
sí de manera aproximada, el diámetro interior de la espira.(+ - 1-2 mm de
error máximo)

Con estos datos y los valores de tabla sabremos exactamente los metros y
varilla de enrollado que tenía el original.

Si no queremos hacer los cálculos, solamente y necesariamente esos datos
se los proporcionamos al vendedor de alambre (a Delta Packing o a mi).

En resumen los datos que necesitamos son:
1) gramos que pesa todo el alambre
2) diámetro del alambre
3) diámetro interior de la espira

También podría ser solo los gramos totales y un trozo del rulo como
muestra. (si Delta o yo los suministramos)

b) Si no valen los preliminares del caso a), entonces debemos hacer un
cálculo más completo para mejorar las características del horno. Sabiendo que el
cálculo original no es válido, debemos recurrir al capítulo lll y recalcular los valores
para las resistencias. Un cálculo adecuado no se limita a especulaciones teóricas,

97

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

sino que está condicionado inevitablemente por el estado y características de las
paredes aislantes. Solo trataremos este tema después de ver cómo efectuar
mantenimiento y/o reparación de las mismas, sabiendo que el espacio disponible y
longitud de canaleta o barra, condiciona inevitablemente el cálculo de alambre.

Horno de ladrillo

Como el horno de ladrillo ya casi no se construye, pero igual todavía hay muchos
funcionando, comenzamos con este caso.

En primer lugar debemos pensar si dicha reparación será redituable, en función de
costos de materiales y de trabajo para lograr un resultado aceptable. Deberíamos
intentar su reparación sí el conjunto de las paredes, y el espacio para el alambre son
aceptables. Si ello no se cumple por;

a) deterioro máximo (paredes desplomadas, ladrillos faltantes, estado destrozado
de canaletas, etc).

b) por saberse que el mismo aunque aparenta sano, la experiencia de uso previo
indica que resulta excesivamente oneroso por trabajar en ciclos muy prolongados.
Entonces sospechamos que sea por baja calidad del material aislante y/o valores
muy pequeños de pared (capítulo IV; una K > 15).

De encontrarnos en el caso a o b, lo mejor es descartar la reparación.

De igual modo, si el horno no estuviera funcionando y no tuviéramos datos
fidedignos sobre su desempeño y además fuera excesivamente pesado con un
ladrillo muy duro, sería preferible descartarlo. Dado que de intentar su reparación
sería probablemente un riesgo muy alto y dedicamos tiempo y materiales para un
resultado ignoto. y cochura muy onerosa

Si la reparación fuera viable, cuando implica por ejemplo sustitución de partes de
los ladrillos aislantes en teoría debemos hacer lo siguiente:

a) Nunca intentar quitar uno o varios ladrillos, ello podría llevar al desplome de
la pared.

b) Si la parte dañada se quita, debe hacerse cortando/puliendo para lograr un
hueco donde a continuación encastrar el trozo de ladrillo necesario, por

98

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

pegado o clavado del parche (sin encastre tendrá a caer, salvo partes
pequeñas).

Siendo lo anterior un procedimiento técnicamente impecable, pero que implica
mucha experiencia e infinita paciencia, lo evitaremos en lo posible. Si intentamos
algo más simple en ladrillo, se podría recurrir no a ladrillo sino a fibra, intentando
que el remiendo encastre lo mejor posible. También podemos, (para evitar su
caída), ayudarnos con cemento fresco (no en polvo) de Comaco, y grampas. Si no
tenemos cemento, como sustitutoí aunque no mejor que al antes dicho), podemos
recurrir a preparar uno casero; 2 partes de arcilla y 1 de chamote, se mezclan
primero en seco y luego se agrega agua hasta lograr una consistencia pastosa.
Podemos agregarle un poco (5% del total) de silicato de sodio para endurecer
(opcional).

Las grampas, serán del mismo alambre que las resistencias (¡jamás introducir otro
material metálico), en forma de V para sostener alambre en canaleta o en forma de
U para sostener parches. En ambos casos se colocan no de manera horizontal sino
a 45".

Una vez realizados los remiendos necesarios se recomienda preparar la mezcla de
2 partes de caolín y 1 de cuarzo a consistencia líquida apenas espesa para aplicar a
pincel sobre los parches. Esto permite vincular el remiendo a la pared evitando su
caída (vale para paredes de ladrillo y/o manta).

Por supuesto, nos interesa básicamente las roturas inferiores a resistencias porque
evitan la caída de las mismas. Aquellas superiores a la resistencia las ignoramos.

Si hubiera fractura o grieta importante o huecos muy grandes en las colillas de
salida del alambre, las sellaremos con fibra cerámica. Especialmente en la cara
interior de la pared aunque también vale para el exterior.

Es muy importante luego de efectuadas las reparaciones, verificar el cierre de la
puerta. Para ello en principio -salvo pegar o clavar algún trozo suelto del borde del
cierre- utilizaremos solamente fibra cerámica.

Si el cierre es nulo o casi, utilizamos tiras de fibra. Lo más anchas posibles en todo
el contorno, siendo preferible su aplicación en el borde de las paredes. Aunque
también podría hacerse en la puerta (valido para hornos de manta) Haremos esto
con un principio de gradualidad y dependiendo del valor del hueco entre cuerpo del
horno y puerta en cada caso.

Si el hueco fuera mínimo, no utilizamos el espesor de fibra de 2 o más cms. Por el
contrario, abrimos la tira de manta por el espesor logrando una tira con espesor de

99

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

1 cm. La fijamos la las paredes con la ayuda de grampas en U, en este caso
colocadas a 90* con una distancia entre 15-20 cm aproximadamente.

Para verificar el cierre, más allá de la observación exterior y la sensación de cierre
no rígido al cerrar, tenemos dos recursos:

1) con horno apagado colocamos en su interior una luz (por ejemplo; linterna) y
cerramos la puerta con sus respectivos cierres; sí vemos luz significa que
debemos mejorar el cierre.

2) con horno cerrado y encendido a 600 *C, y con poca luz ambiente notamos
a los costados de la puerta o por arriba o abajo una línea brillante, significa
que debemos mejorar el cierre. Pero si notamos una leve luz (tipo atardecer)
no le daremos importancia. Reitero: en principio es preferible que la manta
que agregamos para mejorar el cierre lo sea en el cajón y no en la propia
puerta del horno.

Horno de fibra cerámica

En lo atinente a reparación de paredes en hornos de fibra cerámica, casi todas las
consideraciones para ladrillo serán válidas. Mientras que las diferencias serán las
siguientes;

En general el empleo de grampas metálicas, salvo sostener alambre en canaletas o
remiendos pequeños, no siempre bastará. Entonces, ya sea para fijar trozos de fibra
mayores o incluso para sostener la resistencia o evitar su desplazamiento térmico;
utilizaremos grampas o cuñas cerámicas. La razón es sencilla:
1) el metal solo es rígido a temperatura < 800 *C, mientras que la cerámica aún
a más de 1000 *C si lo es.
2) Como la fibra tiene una dureza menor al ladrillo, la cerámica con mayor
espesor brinda mayor firmeza. (mas superficie de apoyo)

En general si nos referimos al cierre de puerta en fibra cerámica, no resulta útil o
conveniente usar cemento, por eso preferimos las grampas. En estos hornos si las
fallas fueran pequeñas o puntuales, no recurrimos a tiras completas sino apenas
parciales, bloqueando el hueco sin exceder el volumen incorporado en dicho punto
ya que entonces ahí si cierra, pero no en su entorno.

Para finalizar el tema reparación es necesario entrar al análisis de las situaciones
más complejas ya comentadas:

100

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

a) horno muyy lento.
b) horno lento o rápido con cocción despareja.

Para ambas hipótesis sabemos de antemano que partimos de errores de diseño y/o
cálculo.

a) Que un horno sea muy lento sucede por dos motivos, a excepción de
encontrarnos con un suministro eléctrico de bajo voltaje que frene al horno.
1) deficiencia de aislación: mala calidad del aislante o valor mínimo de
aislaciones. En este caso usualmente no se puede mejorar, me refiero
a la aislación en paredes, por lo tanto nos queda un recurso. Ya
sabemos (ver capítulo II) que las pérdidas de calor por convección y
radiación de paredes ocurren en el entorno del SP máximo elegido y
no en todo el ciclo. Siendo así, simplemente aumentamos los Kw de
resistencias y logramos alcanzar o superar el SP donde antes el horno
quedaba “anclado”, acortando el ciclo.
2) aislación correcta: donde los valores de potencia originales son muy
pequeños, se sugiere lo mismo que en 1). La solución está en
aumentar los Kw.

La solución para 1) y 2) parece simple, pero como sabemos que el problema deriva
del diseño, tal vez y como excepción bastaría con re calcular el alambre.

En general, y sabiendo que necesariamente debemos aumentar la potencia, sucede
que la limitante de la superficie radiante total y la longitud total de canaletas (y/o
barras), siendo ambas demasiado pequeñas, nos complican.

Si el espacio es pequeño para los Kw requeridos, y solamente incrementamos esos
Kw con el mismo Y de alambre o incluso con uno mayor aun así no podrán jamás
cumplirse las tres reglas del capítulo lIl, sino apenas la primera (w/cm2)

Si así sucede, y la necesidad de apurar o emparejar la cocción fuera leve, podría
bastar con otro cálculo que al menos cumpla el requisito W/cm2, aunque no los
otros dos.
No obstante si la velocidad del horno es excesivamente lenta y la quema muy
despareja para cumplir las tres reglas del cálculo (ver capítulo II!) solo podemos
hacer dos cosas, o manejar ambas en conjunto.
1) aumentar las caras de fuego, si existen dos, podría pasar a tres o incluso a
cinco. Si tuviera tres pasaría a cinco. Debemos saber que siempre -sean
dos,tres o cinco caras de fuego- habrá una simetría mínima imprescindible.

101

CAPÍTULO VII: REPARACIONES

Concretamente si tengo fuego en dos caras, hay solo dos posibilidades:
fuego en ambos laterales o fuego en puerta y fondo. Cualquier otra
combinación; lateral y fondo, lateral y puerta, lateral y piso, piso y fondo,
serán inviables por ser absolutamente asimétrico y dispar. Si las caras de
fuego fueran tres serían (lateral, piso, lateral o puerta, piso ,fondo), Las
combinaciones; lateral, fondo, lateral o lateral, fondo, puerta, o lateral, puerta,
lateral, son absolutamente asimétricas y absurdas.

2) aumentar la longitud disponible en las paredes para colocar el alambre, sea
por tallado de más canaletas o agregado de más barras. Para ello vale dos
aclaraciones:

- La distribución de barras o canaletas será la mejor posible. Si
eventualmente hubiera una zona más hueca (menor densidad de
fuego por canaletas o barras más separadas) ella debe estar en la
zona central o media de la pared.

- Al aumentar la cantidad de canaletas/barras debemos hacerlo en
número par del total (con la excepción de fondo o puerta donde puede
ser impar).

Si recurrimos a ambos recursos en simultáneo, es decir más caras de fuego y más
canaletas, no solamente estaremos acelerando el ciclo sino que además resultará

más uniforme la cocción. También aumentamos en forma muy significativa la vida

útil de las resistencias, y reducimos así el costo de mantenimiento.

Resulta claro que el camino fue largo y engorroso, teórica y prácticamente, pero no

solo pudimos poner el horno en marcha, sino que además mejoramos mucho su
desempeño. Entonces el tiempo y esfuerzo dedicado no serán en vano.

102

Manual de hornos eléctricos para industria o artesanía

AGRADECIMIENTOS

Para empezar, a mi maestro en el tema hornos, el profesor Hector Sadi Lassus, que
ya no está entre nosotros. A Ricardo Monesiglio (Delta Packing), quien leyó y avaló
el Capítulo lI!. A la arquitecta Anahí Lassus, quién no solo leyó el Capítulo !!!
aportando mejoras en el lenguaje y formulación aplicados, sino también imprimió
los capítulos 2 , 3 y 4. A Gustavo y Tabaré del Castillo, ya que al intentar
transmitirles conocimientos sobre el tema, me obligaron a revalorar metodologías y
técnicas constructivas. En definitiva, porque para enseñar me vi obligado a
repensar, e incluso a seguir aprendiendo y estudiando yo mismo. El Capítulo V fue
revisado por Derby D'Acosta (Automat SRL) En este caso y gracias a su generosa
colaboración (siendo que en este tema sus conocimientos superan ampliamente a
los mios) tengo la absoluta certeza de la veracidad técnica del mismo.

Sin dudas y por supuesto a la imprescindible colaboración de Florencia Apud para
poder editar este trabajo en forma digital. De no ser así, quedarían solo un montón
de hojas manuscritas en algún rincón esperando la polilla o ser usadas para
encender el fuego.

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Manual de hornos eléctricos para industria o artesanía

EPITAFIO

Lamentablemente, no es esto el resultado de un trabajo de equipo como
teóricamente debería. Es apenas una tarea personal intentando dar respuesta a
preguntas o dudas que muchos clientes, docentes o alumnos tenían al respecto Por
supuesto si es trabajo de equipo en su edición (y reitero sería inviable sin F. Apud)
pero no técnicamente hablando.

Aclaro que ningún propósito económico o de lucro me motivaron, así que decidí dar
acceso libre para mí manual, con excepción de los capítulos 2 , 3 y 4 que son de
acceso restringido. La razón es ideológica y no técnica: si alguna persona o
empresa pretende un rédito económico al que yo renuncio, que trabajen ellos para
obtenerlo.

De todas maneras, esto no significa el oscurantismo de los maestros medievales.
Solamente ya que me llevo demasiado tiempo y esfuerzo, lo doy sin condiciones
solo a personas que considero honestas y desinteresadas. A cualquiera de ellas,
podría solicitarse información sobre algún punto en cuestión, no así la copia o
reproducción parcial o total de dichos capítulos que resultan entonces objetos
personales del destinatario.

Aclaro también, que aunque mis hornos esten muy prolijamente terminados, mis
ilustraciones son bastante mediocres. En todo caso serán por lo menos ilustrativas
del texto por escrito que sin ellas resulta poco comprensible.

Más allá de haber hecho una exhaustiva revisión del texto jamás podría descartar la
eventual existencia de imprecisiones, errores o equivocaciones. Solo espero que su
cantidad y/ o magnitud no invaliden el conjunto.

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